燃烧学导论第三版答案第五章

燃烧学课后答案【篇一：上海理工大学燃烧学思考题及答案】txt>1. 1. 说明煤的化学组成、挥发份及灰分、水分、碳分等对煤质特性的影响？煤的化学组成主要由碳(c)、氢(h)、氧(o)、氮(n)、硫(s)等元素组成：碳是煤中主要的可燃元素，在燃烧过程中放出大量的热；煤的炭化程度越高，含碳量就越大；含碳量高的煤难以着火与燃烬，但是发热量很高。

氢也是煤中主要的可燃元素，有效氢的发热量很高，是碳发热量的3～4倍，煤中氢含量先随着炭化程度的增加而增加，当煤中含碳量为85%时达到最大值，然后随着炭化程度的增加而下降。

氧是煤中有害的不可燃元素，煤中含氧量随着炭化程度的增加而下降，煤中氧含量的存在会使煤发热量降低。

氮是煤中的有害不可燃元素，其存在不但降低煤的发热量，而且会生成nox等污染物；硫是煤中的有害元素，在煤燃烧过程中会生成sox等有害污染物。

挥发分是煤在隔绝空气条件下加热到850℃时析出的气体。

挥发分含量多的煤，着火容易，着火温度低，燃烬容易；挥发分含量少的煤，着火温度高，着火困难，燃烬非常困难。

灰分是指煤中所含的矿物质在燃烧过程中经过高温分解和氧化作用后生成的一些固体残留物。

灰分含量高的煤不仅使煤的发热量减小，而且影响煤的着火与燃烧。

由于燃烧烟气中飞灰浓度大，使受热面易受污染影响传热、降低效率，并使受热面易磨损而减少寿命。

同时，对排烟中的含尘量必须采用高效除尘措施，使排烟中含尘降低到合格的排放指标。

在煤的使用过程中，一定要重视煤的灰熔点，否则容易造成结渣，不利于燃烧过程中空气的流通和气流均匀分布，破坏燃烧过程的稳定运行。

水分是煤中的不可燃成分，其存在不仅降低了燃料的可燃质含量，含水量大的燃料发热量低，不易着火、燃烧，而且在燃烧时还要消耗热量使其蒸发和将蒸发的水蒸气加热，降低燃烧室温度，使锅炉效率降低，并使排烟损失加大，还易在低温处腐蚀设备。

含水量大的煤使得制粉设备制粉困难，需要高温空气或烟气干燥。

习题4-6已知: 总包反应: C 4H 10+aO 2 Products反应级数: 丁烷 0.15, 氧气 1.6A=4.16×109(kmol/m 3)-0.75/sE A =125,500 kJ/kmol求: 丁烷消耗速度的表达式 d[C 4H 10]/dt解: 根据总包反应的速率定义(方程4.2) 和Ahrrenius 反应速率常数的定义 (方程4.18):nmO H C k dtH C d ][][][2104104-= or6.1215.0104104][]][/exp[][O H C T R E A dtH C d u A --=代入数据得到:6.1215.01049104][]][/500,125exp[1016.4][O H C T R dtH C d u -⋅-=习题4-10已知: ]/9835exp[1082.25T T K r -⨯= (针对反应: M H CHM CH ++⇔+34)平衡常数:003691.0)1500(=K K p求:正反应速率常数K f 的表达式和1500 K 时的值 解: 在平衡状态下,]][][[]][[34M H CH k M CHk r f =或者][]][[]][[]][][[4343CH H CH M CH M H CH k krf==由于 [x i ]=P i /R u T ,上式变换为, T R P K TR P P P k k u op u CH H CH rf /143==(根据2.63式K p 的定义)因此, T R P K k k u op r f /= 在 1500 K 下,563f 232.8210(1500)exp[9835/1500](0.003691)101,325mkmolmk 18.08315(1500)kmol s mkmol s?==习题 4-18530COu P [CO ] 6.710kmol /mR T c -==530OHu P [OH ] 2.2410kmol /mR T c -==25320O u P [O ] 3.910kmol /mR Tc -==1131k 410cm /mol s=732k 1.49610cm /mol s =根据书上4.74式(计算时，自然对数不能为负，因此，要根据情况来确定[A]0和[B]0对应的物质种类)可以51 4.2610s t -=21.29s t=。

工程热力学第三版第五章曾丹苓答案第一题问题：为什么工程热力学中熵函数可以视为状态参量？在工程热力学中，熵函数是一个很重要的物理量，它可以用于描述系统的无序程度和能量分布均匀程度。

熵函数被定义为系统的状态参量，因为它只取决于系统的初始状态和终态，并且与路径无关。

其原因可以从以下两个方面解释：1.熵函数的数学性质：熵函数具有可加性和广延性的数学性质。

对于一个复合系统，其熵等于各个组成部分的熵之和。

这个性质导致熵函数可以作为状态参量来描述系统的热力学状态。

2.熵函数与平衡态：在平衡态下，系统的熵函数达到最大值，这也是热力学第二定律的表述之一。

因此，熵函数可以作为判断系统是否处于平衡态的指标。

综上所述，由于熵函数具有可加性、广延性和与平衡态的关系，使得熵函数在工程热力学中可以被视为状态参量。

问题：怎样理解熵的微观本质？熵在工程热力学中是一个非常重要的概念，它可以用来描述系统的无序程度和能量分布均匀程度。

从微观的角度来理解熵的本质，可以有以下几个方面的解释：1.微观粒子的随机运动：根据统计力学的角度，熵可以理解为微观粒子的随机运动的度量。

微观粒子的随机运动越强烈，系统的熵越大，即系统的无序程度越高。

2.能量的分布均匀性：熵还可以理解为系统中能量的分布均匀程度的度量。

当系统中能量更加均匀地分布时，系统的熵将会增加。

3.系统的信息量：熵还可以解释为系统中所包含的信息量。

当一个系统的状态可能性更多时，它所包含的信息量也就越大，此时系统的熵也会增加。

因此，从微观角度来理解，熵可以看作是微观粒子的随机运动、能量分布均匀性和系统的信息量所耦合的结果。

问题：什么是可逆过程和不可逆过程？在工程热力学中，可逆过程和不可逆过程是描述系统变化方式的两个重要概念。

可逆过程是指系统从一个热力学平衡态通过一系列连续的无限小的热力学平衡态经过的过程。

在可逆过程中，系统的每一个状态都可以与外界的环境达到瞬时的热力学平衡。

可逆过程是理论上的概念，意味着系统在整个过程中没有任何内部或外部的不均匀分布或不均匀性。

燃烧学导论以下为各章需要掌握的内容，请对照讲义和课本做好复习工作。

第1章 引言z 世界总能源的80％来自于燃烧矿物燃料，绝大部分大气污染物和CO 2也源自于燃烧。

z 燃烧研究的目标：开发替代燃料；研制高性能燃烧器。

第2章 化学反应热力学z 摩尔百分数、质量百分数、及两者间的相互转换z 化学反应当量比，分压法配制预混气体z 化学平衡条件，化学反应平衡常数，Le Chatelier 原理z 绝热燃烧温度的计算第3章 化学反应动力学z 质量作用定律z Arrhenius 定律z 化学反应活化能与反应放热量z 碰撞理论z 准稳态近似(QSSA)，部分平衡(PE)z Lindermann 理论z 链分支反应z H 2-O 2系统：反S 型曲线，I ，II ，III 三个爆炸极限第4章 控制方程z 输运现象：扩散系数定性推导；Lewis 数；分子扩散速度，Fick 定律z 连续方程，动量方程，组分方程，能量方程z 等压假设z 守恒标量方程，耦合函数z 一维问题的简化方程第5章 层流预混火焰z 缓燃波(deflagration) vs. 爆震波(detonation)，一维分析, 瑞利(Rayleigh)关系, 兰金-雨贡纽(Rankine-Hugoniot)关系z火焰厚度: Le D M T ==//αδδ，该式的物理意义为... zMallard and Le Chatelier 理论(热理论)，掌握分析方法 z一维层流预混火焰的定性分析(热质理论) ，掌握分析方法 z一维层流预混火焰详细理论分析：Theory of Zeldovich, Frank-Kamenetskii & Semenov z 层流火焰速度的定义：n U S S L ⋅−=)( z影响层流预混火焰速度的因素 z 最小点火能(MIE, Minimum Ignition Energy)，临界熄火距离第6章 层流扩散火焰z 守恒标量(Coupling Function)方程, 混合物分数z 从0(氧气侧)到1.0(燃料侧)变化 z 扩散火焰中Y F ，Y O ，T 随混合物分数z 的分布z 扩散火焰的绝热燃烧温度z 一维稳态静态扩散火焰, 掌握求解解法：1), 混合物分数法Mixture Fraction Formulation ；2), 耦合函数法Coupling Function Formulation ；3), 反应面法Reaction-Sheet Formulation 。

物理化学核心教材第三版课后答案沈文霞第五章一、单选题1．物理变化、化学变化是生活中的常见现象，下列属于化学变化的是（） [单选题] *A．气球爆炸B．菜刀生锈(正确答案)C．水蒸发D．玻璃破碎答案解析：A、气球爆炸只是形状的变化，无新物质生成，属于物理变化；B、菜刀生锈有铁锈等新物质生成，属于化学变化；C、水蒸发，只是状态发生了改变，无新物质生成，属于物理变化；D、玻璃破碎，只是形状发生了改变，无新物质生成，属于物理变化。

故选B。

2．“水是生命之源，氧气是生命之气”。

氧气的下列性质中，属于化学性质的是（） [单选题] *A．能支持燃烧(正确答案)B．不易溶于水C．密度比空气略大D．无色气体答案解析：物质在化学变化中表现出来的性质叫化学性质，如可燃性、助燃性、氧化性、还原性、酸碱性、稳定性等；物质不需要发生化学变化就表现出来的性质，叫物理性质：物理性质经常表现为：颜色、状态、气味、密度、硬度、熔点、沸点、导电性、导热性、溶解性、挥发性、吸附性、延展性等。

A、能支持物质的燃烧，属于助燃性，需要化学变化体现，属于化学性质；B、不易溶于水，属于溶解性，不需要化学变化体现，属于物理性质；C、密度比空气大，属于密度，不需要化学变化体现，属于物理性质；D、无色气体属于颜色、状态，不需要化学变化体现，属于物理性质。

故选：A。

3．下列生产工艺中，没有化学变化发生的是（） [单选题] *A．“五粮”酿酒B．纺纱织布(正确答案)C．高炉炼铁D．联合制碱答案解析：A、酿酒生成了酒精，有新物质生成，属于化学变化；B、纺纱织布没有生成新物质，属于物理变化；C、高炉炼铁有新物质铁生成，属于化学变化；D、联合制碱生成了新物质碳酸钠，属于化学变化。

故选B。

4．下列判断错误的是（） [单选题] *A．NaOH固体有吸水性——物理性质B．NaOH固体为白色片状——物理性质C．NaOH固体溶于水得到的溶液对皮肤有腐蚀性——物理性质(正确答案) D．NaOH固体放在空气中易变质——化学性质答案解析：A、NaOH固体有吸水性，不需要通过化学变化就表现出来的性质，属于物理性质，说法正确；B、NaOH固体为白色片状，不需要通过化学变化就表现出来的性质，属于物理性质，说法正确；C、腐蚀性属于属于化学性质，说法错误；D、NaOH固体放在空气中易变质，氢氧化钠与空气中二氧化碳需要通过化学变化表现出来的性质，属于化学性质，说法正确。

燃烧学智慧树知到课后章节答案2023年下长安大学长安大学第一章测试1.火焰由焰心、内焰和外焰组成，其中哪一部分温度最高（）。

答案:外焰2.下列关于燃烧的描述，正确的有哪些（）。

答案:燃烧过程中，燃料、氧气和燃烧产物三者之间进行着动量、热量和质量传递;燃烧是可燃物与氧气或空气进行的快速放热和发光的氧化反应，并以火焰的形式出现。

;燃烧既是化学现象，也是一种物理现象3.燃烧会产生哪些污染物（）。

答案:二氧化碳;二氧化氮;一氧化氮;一氧化碳4.链反应的三个基本步骤为：链引发、链的传递、链终止。

（）答案:对5.扩散火焰，是指在发生化学反应前，燃料和氧化剂是分开的，依靠分子扩散和整体的对流运动（湍流扩散）使反应物分子在某一区域混合，接着进行燃烧反应所发出的火焰。

（）答案:对第二章测试1.下列关于热力学第二定律的说法正确的是（）。

答案:孤立系统熵增大的过程必是不可逆过程2.中国柴油牌号划分的根据是柴油的（）。

答案:凝点3.质量作用定律适用于所有化学反应。

（）答案:错4.燃油的高热值是实际最大的可能发热量，因此在实际工程应用中燃油的热值都是采用高热值。

（）答案:错5.绝热燃烧温度是指绝热燃烧过程中的平均温度。

（）答案:错第三章测试1.什么是“三传”？（）。

答案:热量传递;动量传递;质量传递2.强度量与物质的量的关系是（）。

答案:无关3.火焰前沿是存在于已燃区和未燃区之间的明显分界线。

（）答案:对4.在火焰前沿内存在强烈的导热和物质扩散，这是由于已燃区和未燃区之间的温度梯度和浓度梯度比较大。

（）答案:对5.当液体蒸发达到动态平衡时，液面分子仍在蒸发，蒸气分子仍在凝结，蒸发速度等于凝结速度。

（）答案:对第四章测试1.化学反应的平衡状态由（）决定。

答案:热力学第二定律2.燃烧过程中涉及的大多数基元反应是（）。

答案:双分子反应3.给定温度和压力下，计算一定质量混合物在平衡态的组分，需要使用（）。

答案:吉布斯自由能4.平衡状态下，吉布斯自由能达到（）。

燃烧学导论知识点总结燃烧学是研究燃烧现象和燃烧过程的一门学科，它是热力学和化学的交叉领域，对于我们的生活和生产具有非常重要的意义。

燃烧学导论是燃烧学这门学科的入门课程，主要介绍了燃烧现象、燃烧原理、燃料和氧化剂的选择以及燃烧过程中的热学和动力学问题。

本文将对燃烧学导论的主要知识点进行总结和分析。

一、燃烧现象1.燃烧的定义和基本特征燃烧是一种氧化反应，通常伴随着火焰、热量和光的释放。

燃烧过程具有三个基本特征：火焰、热量和光。

火焰是燃烧过程中产生的可见光和热辐射，是燃烧的主要特征之一。

热量是燃烧过程中产生的能量，它使燃料和氧化剂分子之间的化学键断裂，从而产生新的化合物。

光是燃烧过程中产生的可见光和紫外光，它是燃烧过程的一个重要特征。

2.燃烧的基本要素燃烧的基本要素包括燃料、氧化剂和点火源。

燃料是指能够在氧化剂的作用下发生化学变化的物质，通常包括固体、液体和气体三种状态。

氧化剂是指能够与燃料发生氧化反应的物质，最常用的氧化剂是空气中的氧气。

点火源是指能够使燃烧反应开始的能量来源，通常包括火花、高温或者化学助燃剂。

3.燃烧过程的控制因素燃烧过程的控制因素主要包括燃料的种类、氧化剂的供应和点火源的质量。

燃料的种类是指不同类型的燃料对于燃烧过程的影响，不同种类的燃料具有不同的燃烧特性。

氧化剂的供应是指氧气对于燃烧过程的供应，如果氧气供应不足，燃烧反应将受到限制。

点火源的质量是指点火源对于燃烧过程的起始作用，质量好的点火源可以使燃烧反应更加迅速和充分。

二、燃烧原理1.燃烧反应的能量变化燃烧反应是一种放热反应，它会释放大量的热量。

热量的释放是由于燃料和氧化剂分子之间的化学键断裂而产生的。

燃烧反应的能量变化可以用燃烧热和生成热表示，燃烧热是指单位质量燃料完全燃烧释放的热量，生成热是指燃烧过程中产生的新化合物所释放的热量。

2.燃烧反应的化学方程式燃烧反应的化学方程式是燃料和氧化剂发生反应形成新化合物的化学方程式。

燃料和氧化剂之间的化学反应会产生新的化合物和释放能量。

习题4-6已知: 总包反应: C 4H 10+aO 2 Products反应级数: 丁烷 0.15, 氧气 1.6A=4.16×109(kmol/m 3)-0.75/sE A =125,500 kJ/kmol求: 丁烷消耗速度的表达式 d[C 4H 10]/dt解: 根据总包反应的速率定义(方程4.2) 和Ahrrenius 反应速率常数的定义 (方程4.18):nmO H C k dtH C d ][][][2104104-= or6.1215.0104104][]][/exp[][O H C T R E A dtH C d u A --=代入数据得到:6.1215.01049104][]][/500,125exp[1016.4][O H C T R dtH C d u -⋅-=习题4-10已知: ]/9835exp[1082.25T T K r -⨯= (针对反应: M H CHM CH ++⇔+34)平衡常数:003691.0)1500(=K K p求:正反应速率常数K f 的表达式和1500 K 时的值 解: 在平衡状态下,]][][[]][[34M H CH k M CHk r f =或者][]][[]][[]][][[4343CH H CH M CH M H CH k krf==由于 [x i ]=P i /R u T ,上式变换为, T R P K TR P P P k k u op u CH H CH rf /143==(根据2.63式K p 的定义)因此, T R P K k k u op r f /= 在 1500 K 下,563f 232.8210(1500)exp[9835/1500](0.003691)101,325mkmolmk 18.08315(1500)kmol s mkmol s?==习题 4-18530COu P [CO ] 6.710kmol /mR T c -==530OHu P [OH ] 2.2410kmol /mR T c -==25320O u P [O ] 3.910kmol /mR Tc -==1131k 410cm /mol s=732k 1.49610cm /mol s =根据书上4.74式(计算时，自然对数不能为负，因此，要根据情况来确定[A]0和[B]0对应的物质种类)可以51 4.2610s t -=21.29s t=。